Развертываемая пространственная длинномерная конструкция

/343, Е 0 ОПИСАН ЗОБ Ел ЬСТ ТОРСКОУУ СВ спользование: о х батарей и др ОСУДАРСТВЕ ННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР)(71) Государственный проектный и научноисследовательский институт "Укрниипроектстальконструкция" и Киевскийхозрасчетный внедренческий центр "Ирстрой"(56) Авторское свидетельство СССРВ 1513978, кл. Е 04 Н 12/00, 1986.Заявка Великобритании В 2104610,кл. Е 04 Н 12/00, 1983,(54) РАЗВЕРТЫВАЕМАЯ ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ДЛИННОМЕРНАЯ КОНСТРУКЦИЯ(57) И поры для антенн, солнечны угого оборудования в Изобретение относится к строительству, а именно к развертываемым пространственным длинномерным конструкциям, используемым в качестве опор для антенн, солнечных батарей и другого оборудования в мобильных объектах различного назначения, в том числе в ограниченном объеме носителя для сооружения платформ в космосе,Известна равертываемая пространственная длинномерная конструкция, включающая пояса,.раскосы и распорки, щарнирно соединенные между собой, причем раскосы могут быть выполнены жесткими или гибкими, а распорки снабжены телескопическими раздвижными устройствами с фиксаторами. мобильных обьектах, Сущность изобретения: конструкция представляет собой геометрически неизменяемую ферму четырехили трехгранного сечения. По оси конструкции ярусами размещены втулки с пропущенным Через них тросом, закрепленным.в верхней части конструкции и соединенным в нижней части с натяжным устройством. Раскосы выполнены жесткими, расположены в биссектральных плоскостях,и закреплены щарнирно с зксцентриситетом к поясам и втулкам. Между узлами крепления раскосов к поясам в последних имеются разъемы, в которых установлены вставки, Узлы крепления раскосов к пояСам соединены друг с другом поярусйо натянутыми гибкими стержнями. 8 ил,Такая конструкция является весьма сложной вследствие больщого количества шарнирных соединений, работающих в разных плоскостях, а также наличия сложного раздвижного телескопического уСтройства с фиксаторами. Кроме того, необходим специальнь 1 й тяговый двигатель для последовательного развертывания каждой секции. Недостатком гибких раскосов является их вытягивание при работе на растяжение, для устранения чего требуются натяжные устройства. При жестких раскосах угол а между раскосами и распорками в узле крепления последних к поясам равен углу между этими элементами в. слокен ном горизонтальном положении, который может быть менее 30 О. Поэтому высота секции при15 20 25 30 35 40 45 50 жестких раскосах намного меньше опти. мальной и конструкция неэффективна,Наиболее близкой по поставленной задаче и технической сущности к предложенной является развертываемаяпространственная длинномерная конструкция трехгранного поперечного сечения, содержащая пояса, поперечные элементы игибкие раскосы, Между узлами крепленияраскосов и поперечных элементов к поясампоследние имеют разьем с упорами и пружинами; эксцентрично закреплен ными к по-.ясам. Путем разъема поясов и изгибараскосов создается воэможность складывания конструкции. Ее развертывание происходит при помощи стержня-толкателя,расположенного по оси конструкции, путемвозвратно-поступательного его перемещения.Наличие такого механизма усложняетконструкцию, Кроме того, при гибких раскосах требуется устройство для их натяжения,т.к, в противном случае снижается надежность конструкции, Вызывает сомнение надежность подпружиненных разъемовпоясов. Конструкция может быть толькотрехгранной, призматической.Целью изобретения является повьшение надежности конструкции и ее компактности в сложенном положении,Указанная цель достигается тем, что вразвертываемой пространственной длинномерной конструкции; включающей основание, прикрепленные к нему пояса сразъемами между узлами крепления к нимраскосов и поперечных элементов и приспособление для развертывания конструкции,согласно изобретению она снабжена установленными в местах разъемов поясоввставками, каждая из которых закреплена кодному концу пояса и входит в его другойконец, а раскосы выполнены жесткими иустановлены в плоскоСтях, проходящих через биссектрисы поперечного сечения конструкции. Приспособление дляразвертывания конструкции выполнено ввиде установленного по ее оси троса, концыкотброго закреплены у вершины конструкции с возможностью натяжения посредством расположенного на противоположномее конце привода, например, в виде поворотных рычагов или лебедки и поярусно размещенных на тросе втулок, Раскосышарнирно закреплены ко втулкам и к поясам посредством фасонок, а поперечныеэлементы выполнены гибкими, при этом со- .единение всех поясов с основанием выполнено разъемным.На фиг. 1 схематически изображенаразвертываемая пространственная длинномерная конструкция; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1 для конструкции четырехгранного поперечного сечения; на фиг. 3- разрез А-А на фиг, 1 для конструкции трехгранного поперечного сечения; на фиг. 4 - разрез Б - Б на фиг, 2 и 3; на фиг. 5 - узел на фиг, 4; на фиг, 6- конструкция в свернутом состоянии; на фиг. 7 - узел 11 на фиг, 6; нэ фиг. 8 - узелИ на фиг. 6.10 Конструкция представляет собой пространственную ферму четырех-(см. фиг. 2) или трехгранного (см. фиг, 3) поперечного сечения, прикрепленную одним концом к основанию 1, По оси конструкции парусно расположены втулки 2 трубчатого сечения, Раскосы 3 выполнены жесткими, например, из труб, установлены в плоскостях, проходящих через биссектрисы поперечного сечения конструкции, и закреплены посредством шарниров 4 и фасонок 5 к поясам 6 и втулкам 2. Между узлами крепления раскосов 3 к поясам 6 расположены разьемы 7 поясов 6.Через втулки 2 протянут трос В,проходящий через центральные отверстия во фланцах 9, прикрепленных к торцам втулки 2. К фланцу 9 верхней втулки 2 закреплен верхний торец троса 8, а в основании 1 конструк- . ции расположено приспособление для натяжения троса 7, например, в виде поворотных рычагов или лебедки (на чертеже не показаны).В разьемах 7 участки поясов 6 ограничены фланцами 10, между которыми расположены вставки .11, с поперечником,меньшим внутреннего поперечника трубы пояса 6. Вставка 11 прикреплена к одной стороне разъема на сварке и установлена свободно относительно другой стороны разъема. Узлы 12 крепления раскосов 3 к поясам 6 соединены поярусно поперечными натянутыми гибкими стержнями 13,В свернутом виде конструкции (см. фиг, 6) раскосы 3 повернуты в шарнирах 4 и вытянуты в одну линию, При этом пояса 6,раскосы 3 и втулки 2 располагаются парал- . лельно, примыкая друг к другу. Участки поясов 6 развернуты в разъемах 7 на расстояние, определяемое заданными геометрическими параметрами конструкции в свернутом и развернутом положениях, При этом вставки 11 (см. фиг, 7) служат направляющими трубчатых участков поясов 6. Гибкие стержни 13 свободно свисают между узлами 12. Трос 8 через втулки 2 максимально затянут в конструкцию.Развертывание конструкции. осуществляется путем натяжения троса 8 по стрелкам на фиг, 4 и 6, с помощью указанных выше устройств. При этом раскосы 3, ввиду ихэксцентричного по.отношению к тросу 8 закрепления к втулкам 2, повернутся в шарнирах 4 и примут проектное положение, В зто время в разьемах 7 поясов 6 произойдетсоединение фланцев 10 путем скольжения . 5 свободного конца участков поясов 6 по соедикительным вставкам 11, а нижние концы поясов 6 упрутся в основание 1,По сравнению с прототипом наличие в предложенной конструкции жестких раско сов вместо гибких повышает общую устойчивость и устраняет необходимость в устройствах для их натяжения. Что же касается гибких стержней 13, соединяющих узлы крепления раскосов к поясам, то они 15 работают только на растяжение и обеспечивают геометрическую неизменяемость конструкции. Предложенная конструкция может быть трехгранной и многогранной с параллельными и наклонными поясами, 20 Простые шарнирные соединения раскосов и соединительные вставки упрощают конст- :рукцию и обеспечивают ее надежное раз. вертывание и работу. Простое устройство",. привода, в виде троса и рычага или лебедкй" 25 содноразовым натяжением тросапри раз-ворачивании конструкции, вместо сложного стержня - толкателя с многоразовым воз.- вратно-поступательным его перемещени.ем, также упрощает конструкцию и 30 повышает ее надежность. Благодаря примыканию элементов друг к другу в сложенном состоянии обеспечивается высокая степень компактности конструкции. Формула изобретения Развертываемая: пространственная длинномерная конструкция, включающая основание, прикрепленные к нему пояса с разъемами между узламй крепления к ним раскосов и поперечных элементов и приспособленйе для развертывания; от л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью "повышения надежностиконструкцйй и ее компактности в сложенном положении, ойа Снабжена"установленными в. местах разъемов поясоэ вставками, каждая йз которых закреплена к одному концу пояса и входит в ега другой . конец, а раскосы выполнены жесткими и установлены в плоскостях, проходящих че. - рез биссектрисы поперечного сечения конструкции, при эТом йриспособление для развертывания конструкции выполнено в виде установленного йо -Оси конструкции троса, концы которбго закреплены у вершины конСтрукции с возможностью катяжения посредством расположенного у ее основания привода, и поярусйо размещенных на тросе втулок,причем раскосы шарнирно закреплены ко втулкам ик поясам посредством фасонок, а поперечные элементы выполнены гибкими, при этом соединение всех поясов с основанием выполнено разь.- емным.1783085 Составитель А.Ханинктор М.КузнецоваТехред М,Моргентал К ереши орректор П.Г роизв аз 44 ВНИ Тираж Подписноеосударственного комитета.по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 45 нно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101